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随着城市化进程和城市扩张的加快,电梯的需求量越来越大。当电梯逐渐成为必不可少的代步工具时,人们对电梯的可靠性和安全性有了更高的要求。同时,随着电梯控制技术的发展,电梯控制系统向微机化和高性能化方向快速发展,但型式试验设备的发展却未达到应有水平。因此,研究和开发出一套先进的电梯控制柜型式试验设备,方能更好地保证电梯出厂前的安全性能。
本文所开发的电梯控制柜型式试验控制系统的硬件部分,是依据《TSG T7016-2004电梯控制柜型式试验细则》等国家标准来设计的。通过分析电梯控制柜型式试验项目的内容和要求,在型式试验自动化和信息化的前提下,完成了电梯控制柜型式试验项目在控制系统中的电路转换设计。控制系统的硬件设计主要分为外围设备设计和功能模块设计两部分。外围设备设计包括电梯曳引机四象限运行模拟设计、基于FPGA的呼梯按钮信号采集电路设计、电能质量分析仪F435应用设计和安规介电分析仪7440应用设计。电梯曳引机四象限运行模拟采用了交流异步变频电动机的输出作为模拟负载,CIMR-L784015变频器实现速度闭环控制,G7840220变频器实现力矩闭环控制;呼梯按钮信号采集采用FPGA(现场可编程门阵列)芯片作为扩展单元,减少了PLC的I/O模块数目,降低了开发成本;利用电能质量分析仪F435和安规介电分析仪7440的串口功能实现它们与工控机远程通讯。功能模块设计包括电源控制柜、逻辑控制柜、负载控制柜、扩展变频器柜和IPC与仪表系统的设计。功能模块实现型式试验自动化测试的要求。作为控制系统心脏的逻辑控制柜,采用了SLC500分布式系统,其本地框架和远程框架分别设计成逻辑控制柜1和2,与工控机组成两级工业控制网络。同时,电梯按钮远程控制采用了矩阵输出设计,亦大大减少了PLC的I/O模块数目。最后,根据试验要求,给出了SLC500系统程序需求,并详细描述了模块子程序的设计思想。本控制系统不但能满足目前市场上大部分电梯控制柜的型式试验要求,并且为日后系统功能扩展预留了大量的I/O和内存空间,具有广阔的应用前景。